Majdnem teljes információ az alumínium dobozokról Sör és üdítőitalok. Gyakran egyszerűen csak “sörösdobozként” emlegetik:
- az alumíniumdobozok felépítése és alkotórészei
- méretek: magasság, átmérő, falvastagság
- a doboz súlya (tömege)
- beépített eszköz “nyitók”
- alumíniumötvözetek – három különböző ötvözet
- dobozgyártási technológia:
- berendezések az alumíniumdobozok gyártásához
- újrahasznosított alumíniumhulladék
Alumínium csomagolás
Az alumíniumot széles körben használják a különböző élelmiszercsomagoló dobozokban (1. ábra.1). Az ilyen – kerek és téglalap alakú – alumíniumdobozok alapvető gyártási módjai az 1.2. ábrán láthatók.
1.1. ábra – Az alumínium élelmiszerdobozok fajtái
1. ábra.2 – A dobozok alumíniumlemezből történő gyártásának módszerei
Sör és italok alumínium csomagolása
A sör és más italok alumíniumdobozai a múlt század 60-as éveiben világszerte népszerűek. Az Egyesült Államokban a sör majdnem 100 %-át alumíniumdobozokban értékesítik, Európában – valahol 50 %. Az alumíniumdobozokat hatalmas mennyiségben fogyasztják elsősorban kétféle tárolóedényben: 0,33 és 0,50 l. A nagy termelési mennyiségek indokolják a nagy sebességű, nagy pontosságú gyártósorokat. Ráadásul ezek a különböző alumínium alapdobozok azonos átmérőjűek, ugyanazt a fedelet használják, és csak a magasságukban különböznek.
Az alumínium sörösdobozok nagy előnye a fő versenytárs – az üveg – előtt az alumíniumdobozok teljes újrahasznosításának lehetősége az új sörösdobozokban való felhasználásuk után.
Főbb elemek és részletek
Az alumínium sörösdobozoknak (és a szénsavas italoknak is) akár 6 atmoszféra belső túlnyomást is ki kell bírniuk. Ezért a bankok szerkezete vastag aljzatot és kupola alakú, meglehetősen vékony falakat tartalmaz, amely azonban a belső nyomás bankon keresztül elegendő szerkezeti szilárdságot biztosít. Egy tipikus sörösdoboz általános nézete és különböző elemeinek hozzárendelése az 1.3. ábrán látható.
1.3. ábra – Az alumíniumdoboz szerkezeti részletei és funkcióik
A sörösdoboz méretei
Az alumíniumdobozok szerkezetére vonatkozó érvényes nemzeti előírások – GOST R 51756-2001 “mélyhúzott alumíniumdobozok könnyen nyitható fedéllel”. ő természetesen összhangban van a hasonló nemzetközi szabványokkal. Eszerint a sörös alumíniumdobozok főbb paraméterei és méretei a következők (1 mm pontossággal):
Sörösdoboz magassága:
- dobozok 0,33 l – 115 mm
- dobozok 0,05 l – 168 mm
Sörösdoboz átmérő:
- A bankok alja – 66 mm
- fedeles üvegek – 59 mm.
A sörösdobozok falvastagsága
- A ház alumíniumdobozokból készül, két menetben húzva egy lapos kör alakú blankból, úgynevezett “csészéből”.
- Azután ennek a csészének a falát az egymást követő hengerlés során az eredeti vastagságnak csak egyharmadára vékonyítják (2. ábra).
- A bankok alját különleges módon profilozzák, nemcsak azért, hogy ellenálljon a nagy belső nyomásnak, hanem azért is, hogy jól kombinálható legyen az alumíniumdobozok alsó fedelével – a könnyű csomagolás érdekében.
- A doboz falát szinte a teljes magasságban 0,110 mm vagy annál kisebb vastagságúra hengerlik. Jelenleg a minimális falvastagság, jelentett, már ez jön 0,08 mm.
2. ábra – A konzervdoboz falvastagsága különböző vastagságú .
- A konzervdoboz testének tetején a fal vastagabb, és a sörösdobozok vastagsága a helyén 0,16 mm.
- Ez a szűkített “nyak” kialakításának kényelméhez, és a fedéllel való erős kapcsolat kialakításához szükséges. Az alumíniumdobozok fedelét külön szállítjuk, és a jól ismert duplazáras varrással közvetlenül a doboz sörrel vagy más itallal való megtöltése után helyezzük fel a testre (3. kép).
3. ábra – Az üvegfedél és a teste közötti kapcsolat kialakítása:
a “dupla zár” varrás
Sörösdobozok fedele
Az alumínium sörösdobozok népszerűségének gyors növekedésének kezdete 1964 évére utal, amikor feltalálták a “könnyen nyitható” fedelet (4. kép.1).
4.1. ábra – A könnyen nyitható alumíniumfedelek különböző típusai
A “sörös” dobozokon ezeket a fedeleket puszta kézzel, egy speciális “fül” egyszerű elforgatásával lehet kinyitni (4.2a. ábra). Vagy akár egy kézzel (!) is (4.2b. ábra). A szemet az úgynevezett integrált szegecs segítségével szerelik fel a fedélre (5. ábra). Azért hívják integrálnak, mert közvetlenül a fémfedélből van kialakítva.
4.2a. ábra – A fedél könnyen nyílik és a dobozon marad
4. ábra.2b – Egykezes konzervdoboz-nyitás
5. ábra – A konzervdoboz fedelén integrált szegecs kialakításának technológiája
A sörösdobozok nyitómechanizmusa
A fül és a szirom (más néven “nyelv”) feladata, hogy a pamut kiszabaduló széndioxid gáz körülbelül erőfeszítéssel a szemfülre 3 kilogrammot, és teljesen belenyomja a szirmot (nyelvet) a doboz belsejébe akár 7 kilogrammos erőfeszítéssel, és a sziromnak a bankokban lógva kell maradnia.
Ez úgy érhető el, hogy a kerületi lebeny speciális bevágásai olyan mélységűek, hogy csak 0,085 mm fém a szegecs közelében és 0,110 mm az ellenkező oldalon (6. ábra). Ugyanakkor a bevágásoknál az anyag elég erős, hogy ne törjön el a gyártási folyamat során vagy a raktárból való kirakodáskor.
A szirmok belsejében egy másik, belső bevágássor látható. Ezek nem olyan mélyek, és állítólag a fém irányított áramlását szolgálják a fő hornyokban, és megakadályozzák a fő hornyok szakadását a kialakítás során.
6. ábra – A rovátkák biztosítják a konzervdoboz ravasz
megbízható nyitását két lépésben:
először gázelvezetés, majd a szirom belenyomása a doboz belsejébe
Műanyagok alumíniumdobozok
Műanyagkövetelmények
A sörösdobozok anyagával szemben támasztott fő követelmény a nagy műanyag deformációk alakíthatósága. Az ebben az értelemben megfelelő alumíniumötvözetek ideálisak. Továbbá a sörösdobozok fedeleinek fontos képessége, hogy kiszámíthatóan felrobbanjanak a bemetszések. Az alumínium ezt sokkal jobban kezeli, mint az acél. Egy másik pozitívum, hogy, és hogy a ház, és a fedél – alumínium, hogy minimalizálják az esetleges galvanikus hatásokat, amelyek gyorsított korrózióhoz vezethetnek.
A test anyaga
A sörösdobozok alumínium-mangán és alumínium-magnézium ötvözetekből készülnek (táblázat). A szalagos konzervdoboz testének vastagsága 0,30 mm, 3004-es alumíniumötvözetből vagy annak módosításából – 3104-es alumíniumötvözet -, amely H19-es hőmérsékletre képes.
A fedelek és kulcsok anyaga
A fedelek lakkozott 3104-es alumíniumötvözetből készült 5182-es szalagból készülnek H48-as hőmérsékleten, vastagsága 0,26 mm, és a “fülek” – könnyen nyitható kulcsok – gyártásához 5042-es alumíniumötvözetből készült szalagból, H18-as hőmérsékleten, vastagsága 0,45 mm.
Táblázat – Alumíniumötvözetek alumínium sörösdobozok
Technológia
alumínium dobozok gyártási ciklusa
Az alábbi ábra a sör és üdítőitalok alumíniumdobozainak gyártási ciklusát mutatja.
7. ábra.1 – Alumínium sörösdobozok tipikus gyártási ciklusa
7.2. ábra – Mélyhúzó prés
7.3. ábra – Kivonó és tekercselő bankfalak a “bodimeykere”-ben
Alumíniumlemez tekercsek
Az alumínium sörösdobozok gyártására szolgáló üzemek nagy mennyiségű alumíniumlemezt fogyasztanak, amely nagy tekercsekben érkezik. A ház és a fedél alumíniumdobozok lapjaiból – különböző alumíniumötvözetekből – készül. Minden tekercs súlya körülbelül 11 tonna, és a tekercseléskor a lemez 9-13 kilométert tesz meg.
Az alumíniumdobozok gyártására szolgáló üzembe betáplált alumíniumtekercseket “kitekercselőbe” (uncoiler) rakják. Ez egy olyan gép , amely az alumíniumlemezt a konzervdobozok gyártósora elején tekeri le. Itt az alumíniumlemezre speciális kenőanyagot alkalmaznak. Ez a kenőanyag teszi az alumíniumlemezt “simábbá”, sérülésmentessé az összes alakítási műveleten keresztül.
Konzervdobozgyártás
A 7. ábrán látható tipikus folyamatszekvencia a konzervdoboz gyártására. A konzervdobozok gyártásának első lépése a kerek, például 140 mm átmérőjű tuskók vágása. Természetesen ez a vágás hulladékot termel: ezek a veszteségek körülbelül 12-14 %-ot tesznek ki. Ezeket azonnal elküldik beolvasztásra, hogy új levél és új sörösdobozok készüljenek.
Az eredeti kerek tuskóból mélyhúzással (bélyegzéssel) egy köztes nyersdarabot – sekély “csészét” (8. és 9. ábra) – nyerünk. ebből a “csészéből” hengerléssel szinte kész a doboztest, és az aljának kupoláját is kialakítják (8., 10., 11. ábra). Ezután a bankot készre mossák, rajzolatokat visznek fel rá és lakkozzák, és csak ezután fejeződik be a mechanikai alakítása – a torok kialakítása és a peremezés (8. ábra).
8. ábra – Alumínium doboztest gyártási technológiája (0, 33 mm) 
9. ábra – Mélyhúzás – “pohár” formázása 
10. ábra – A konzervdoboz falának kigurítása 
11. ábra – Fenékformázás
Sörösdobozfedelek készítése
Az alumíniumlemezt akár 8 tonnás tekercsekben szállítják. Minden tekercs 2,5 millió kupakból áll. alumíniumlemez, amely előfestett bevonattal van ellátva, egy speciális présben kiszolgálva, amelyben a szerszámok szinte készek a fedésre. Ezután gyártanak komplex éleket alkotó fedelet, amely aztán megbízható kapcsolatot biztosít a bankok házával.
12. ábra – Még nem teljesen kész fedél
Sörösdobozok abalone gyártása
Az abalone – kulcsnyitók gyártási folyamata – Ez körülbelül 13 műveletet tartalmaz (13. ábra), mielőtt a fedélre felszerelhető lenne.
13. ábra – Technológiai műveletek a sörnyitó készítéséhez
Az alumíniumdobozok törmeléke
Hány doboz van 1 kilogramm törmelékben?
A különböző űrtartalmú dobozok átlagos súlya alacsony alkoholtartalmú italokhoz, többek között sörhöz:
- 0,33 l – 13 g – 77 doboz 1 kg alumíniumhulladékon
- 0,5 l – 15-20 g – 50-66 doboz 1 kg alumíniumhulladékon
Mennyibe kerül 1 kg alumíniumdoboz hulladéknak?
A hulladék alumíniumdobozok ára (Moszkvában az év 2020. április végén):
- 35-50 rub
Nem szabad összetörni az alumíniumdobozt
A nagy hulladék újrahasznosítók általában kérik, hogy ne törjék össze az üres alumíniumdobozokat. A helyzet az, hogy a háztartási vagy, ahogy ők hívják, kommunális hulladékot speciális válogatógépek válogatják automatikusan. Ezek a gépek az alumíniumdobozokat az alakjuk alapján azonosítják: kerek és sima. A gép a gyűrött konzervdobozt pótolhatatlan hulladéknak fogadja el, és a hulladéklerakóba küldi.
Az alumíniumdobozok újraolvasztása
Az alumíniumdobozok sima újraolvasztása átlagosan a következő alumíniumösszetételt adja:
- Si – 0,26 %
- Fe – 0,40 %
- Cu – 0,20 %
- Mn – 0,86 %
- Mg – 1,22 %
- Ti – 0,04 %
- egyéb – Al.
“Alumínium” Az ilyen kémiai összetétel bőven a 3004 és 3104 ötvözetek kémiai összetételének tartományába esik (cm. (lásd a fenti táblázatot), amelyeket a konzervdoboz testének gyártásához használnak. Ezért az alumíniumdobozok törmelékének túlnyomó részét újraolvasztják és visszaküldik a gyártóknak (14. és 15. ábra) .
14. ábra – Alumíniumdobozok újrahasznosítása
15. ábra – Használt alumíniumdobozok
soros újrahasznosítása új alumíniumdobozok gyártásához szükséges hengerelt lemezek gyártásához
.